Lämpökaivot porattu

Takkuinen porausvaihe

Poraaminen ei sujunut ihan niin kuin Strömsössä. Poraus alkoi 23.5.2012 ja päättyi 29.6.2012, eli melkein kuusi viikkoa oletetun parin viikon sijaan. Suurin ongelma oli vesi, jota sattui olemaan meidän kallioperässämme tavattoman runsaasti, ja sitä pulppusi maan pintaan jopa 50 kuutiometriä tunnissa. Vaikka on hyvä, että vettä tulee, liika on liikaa. Lisäksi vesi aiheutti sen, että piha meni tavallista sotkuisempaan kuntoon ja savista vettä valui joka paikkaan.

Toinen syy hitauteen oli verrattain paksu, n. 12 metrin maakerros kallion päällä, mikä vaatii suojaputken asentamista ym. hankalaa hommaa. Itse kallion poraaminen on selkeämpää jurnuttamista, joka sujuu tasaisella tuntinopeudella.

On vaikea arvioida, miten paljon ongelmat liittyivät poraajiin. Erityistä luottamusta he eivät Valtessa herättäneet, mutta tunnelma voi johtua enemmän olosuhteista kuin äijien asenteesta ja ammattitaidosta. Vesiletkun jättäminen paineen alle yöksi oli tosin selvä aihe huomautukselle, varsinkin kun eräänä sunnuntaiaamuna huomattiin letkun olevan irti ja veden virranneen putken täydeltä ties kuinka monta tuntia.

Pannuhuoneesta tuli tekninen tila

Lämminvesivaraajat roudattiin sisään ja öljypannu ulos ennen juhannusta, kun uskottiin, ettei enää tule kovin kylmiä ilmoja. Toisin kävi, ja asunnot ovat koleiden ja sateisten ilmojen takia olleet varsin viileitä muutamina päivinä. Onneksi lämpimään veteen ei tullut mainittavaa katkosta, ja nyt näyttää jo siltä, että tämän viikon loppupuolella ei lämmitystä kaipaa kukaan, vaan pitää keskittyä asunnon viileänä pitämiseen. Suomen kesä on arvaamaton.

Tällä hetkellä asennukset ovat jo aika pitkällä ja pumppuyksikkö, jonka tehtävä on kierrättää keruunestettä, on asennettu paikalleen. Itse lämpöpumpun toimitus on kuulemma hiukan myöhässä, mutta tulee ilmeisesti tällä viikolla. Kaivuri oli tuotu pihalle, joten ojien kaivu alkanee tänään. Kaivuussa ja putkien asennuksessa kulunee parisen viikkoa, joten maalämpöpumpun ja putkiston asennukset valmistunevat suurin piirtein samassa aikataulussa. Pannuhuoneessa puuhasteleva kaveri tuntuu olevan oikea ammattimies, jonka olemus herättää heti luottamausta.

Puuttuvia töitä tässä vaiheessa

Näkyvin puuttuva työ on maan pinnalle tulevia keruuputkia varten kaivettavien ojien ja teknisen tilan ulkopuolelle tulevaa keruukaivoa varten tehtävän montun kaivu. Kun kaivuut on tehty, putket asennetaan ja hitsataan muovihitsauksella lämpökaivoissa olevien keruuletkujen päihin ja kokoojakaivon yhteisiin.

Teknisen tilan sokkeliin porataan reiät, joiden kautta keruukaivolta tekniseen tilaan tulevat putket viedään. Nämä läpiviennit on syytä tehdä huolella, koska on olemassa vaara, että kylmiin putkiin kondensoituva vesi aiheuttaa vesivaurioita rakenteisiin. Vesitiiveyteen ja lämmön eristämiseen pitää siis kiinnittää erityistä huomiota.

Kun järjestelmä on kaikin puolin valmis, alkaa jälkihoito. Teknisen tilan seinä rakennetaan kuntoon. Oven ei enää tarvitsisi olla teräksinen raskas palo-ovi, ja pitäisikin päättää, vaihdetaanko siihen tavallinen puuovi, jollainen on viereisessä maalivarastossa. Pihan ojat peitellään ja muut vauriot korjataan. Öljysäiliö tyhjennetään, pestään ja täytetään hiekalla. Maan pinnalle ei jätetä mitään merkkiä säiliöstä. Järjestelmä käynnistetään ja viritetään käyttökuntoon, ja luultavasti sitä säädellään vielä joitakin kertoja, kun kylmät ilmat alkavat.

Poraus alkoi

Leiri pystyyn
Lämpökaivonporaajat saapuivat kalustoineen ja valtasivat nurmikon. Ensimmäinen päivä kului lähes kokonaan "leirin pystyttämiseen". Kun lupa-asioissa kävin hakemassa naapurilausuntoja aikaisemmin keväällä, kysyin samalla vastapäiseltä naapurilta, miten syvälle heidän paalunsa menivät. Kahteentoista metriin olivat menneet, ja arvelin, että samoissa lukemissa liikuttaneen myös meidän pihalla. Onneksi ainakin ensimmäinen reikä näytti vaativan vain noin kuuden metrin maaporauksen, ennen kuin kallio tuli vastaan. Siihen eileisen päivän aikana ehdittiin, ja tänään vasta alkaa itse kallion poraaminen.

Maaporaus on hidasta ja siis kallista. Yleensä porausfirmat sisällyttävätkin vain esimerkiksi kolme metriä maaporausta kaivon perushintaan ja veloittavat lisämetreistä erikseen. Meidän sopimuksessamme ei maaporauksen määrä vaikuta hintaan.

Tänään 24.5.2012 luultavasti porataan ensimmäinen reikä loppuun. On mielenkiintoista seurata, miten työt edistyvät ja esimerkiksi miten paljon kaivot tuottavat vettä. Parhaassa tapauksessa kaivo täyttyy vedellä, mutta sitä ei pulppua pintaan. Joskus saattaa vettä tulla niin paljon, että ylimääräinen on pakko johtaa jonnekin. Muutaman päivän päästä nähdään, mikä meidän tilanne on.

Ensimmäinen reikä
Ensimmäinen reikä toi ensimmäisen muutoksen suunnitelmaan. Reiän piti tulla pyörävaraston läntiseen nurkkaan, laattakäytävän lähelle, mutta porauslaitteen vaatima tila teki asian hankalaksi, joten paikka vaihdettiin pyörävaraston vastakkaisen nurkan liepeille. Paikka on sen puoleen hyvä, että se on kaikkein vähiten asukkaiden käytössä olevaa piha-aluetta.

Pannuhuoneesta se alkaa

Asbestista eroon

Vaikka pannuhuoneessa on tehty monet kerrat pienempää ja suurempaa putkiremonttia, asbestilla eristettyjä putkia oli vielä jonkin verran. Ihan hirvittää ajatella, että vain muutama vuosi sitten putkimiehet kävivät korjaamassa näitä putkia ilman sen kummempia esivalmisteluja ja ilmeisesti siis purkivat surutta asbestit korjauskohdasta. Nykyäänhän se on alalle erikoistuneiden eksperttien työtä, jossa käytetään erittäin tehokkaita ympäristöä ja tekijää suojaavia välineitä.

Työt siis alkoivat asbestin saneeraamisesta 8.-9.5.2012. Pannuhuone (siis tulevaisuudessa "tekninen tila") on nyt siistimpi kuin koskaan ennen. Se on myös hyvin lämmin, koska eristeet on poistettu monien lämpimien putkien päältä. Voimme hengittää vapaammin kuin ennen - talostamme on poistettu melkoinen määrä mitä pahinta ympäristömyrkkyä!

Toimenpidelupa

Toimenpidelupa tuli kaupungin rakennusvalvonnasta yllättävän nopeasti, vain vajaan kolmen viikon odottelun jälkeen, eli 10.5.2012. Poraus voi siis alkaa, ja toivottavasti alkaakin mahdollisimman pian.

Nyt siis on hyväksytty järjestely, jossa porataan neljä kahden lämpökaivon ryhmää. Ryhmät sijaitsevat nurmikentällä siten, että kaksi tulee laattakäytävän viereen ja kaksi lähelle tontin rajaa. Kussakin ryhmässä toinen kaivo porataan pystysuoraan maahan ja toinen 22 asteen kulmaan ottaen huomioon muiden kaivojen sijainti, jolloin ne syvällä maassa ovat selkeästi erillään toisistaan. Teoriassa yhden parin alapäät ovat n. 80 metrin päässä toisistaan, eli suurin osa kaivosta on kauempana kuin suositeltu vähimmäisetäisyys 20 m lähimmästä lämpökaivosta.

Käytännössä on kuitenkin niin, että poraus 200 metrin syvyyteen ei mene viivasuoraan. Porarien kokemuksen mukaan ensimmäiset 100 m yleensä pora menee jokseenkin suoraan, mutta sitten reiän suunta alkaa muuttua enemmän tai vähemmän kallioperän laadusta ym. seikoista johtuen. Tämähän voisi aiheuttaa ongelmia jossakin ääritapauksessa, mutta sellainen vaatisi aikamoisen sattumien suman.

Öljyllä vielä jonkin aikaa

Koska kevät on ollut aika kylmä, öljyä on kulunut odotettua enemmän, ja jouduin tilaamaan vielä yhden 2000 litran erän, joka tuli tiistaina 8.5.2012. Tämä lienee kuitenkin se vihonviimeinen satsi, joka tähän taloon tulee, koska toivottavasti tästä lähtien öljyä kuluu lähes pelkästään lämpimän käyttöveden - ai niin - ja pannuhuoneen lämmittämiseen.

Toimittaja on valittu, työ voi alkaa

Tärkeintä on luottamus
Kun isoja kauppoja tehdään, on aina kylmä rinki tietyn ruumiinosan ympärillä. Vaikka kuinka yrittäisi seurata järjen ääntä, myös tunne vaikuttaa. Pienet viestit rakentavat tai murentavat luottamusta. Sanat ja eleet, se miten nopeasti reagoidaan, miten suhtaudutaan kilpailijoihin - kaikki vaikuttaa syntyvään mielikuvaan. Nyt olen hyvin luottavainen valintaamme. Aika näyttää, olenko oikeassa.

Eräs toimittajaehdokas, jolle ilmoitin ratkaisustamme, alkoi lähetellä hieman sarkastista postia osoittaakseen siten pettymystään ja heikentääkseen luottamustani valitsemaamme toimittajaan. Luulen että muutkin kuin minä suhtautuvat tällaiseen käytökseen aika kielteisesti, ja nimi joutuu herkästi karsittavien listaan tulevissa projekteissa.

Muut hylätyksi tulleet ovat olleet asiallisia, kiittäneet ilmoituksesta ja tiedustelleet, mikä oli ratkaiseva tekijä valinnassa. Toiminnan kehittämisen kannalta on tietenkin järkevää analysoida asioita, jotka vaikuttavat kauppojen syntymiseen, mutta ruikuttaminen ei auta ketään.

Aluksi hoidetaan paperisota
Kävin tänään 19.4.2012 katsomassa toimittajan kanssa, minne kaivoja ruvetaan sijoittamaan. Tulimme sellaiseen päätökseen, että toimenpidelupahakemukseen laitetaan neljä kahden kaivon ryhmää. Kussakin parissa yksi kaivo porataan 22 asteen kulmaan ja toinen pystysuoraan. Ryhmät sijoitetaan laajalle alueelle, vähintään 20 m päähän toisistaan, ja pannuhuoneesta kauimmainen tulee jonnekin pyörävaraston seinustalle. Tällä suunnitelmalla toimittaja menee anelemaan porauslupaa kaupungin viranomaisilta.

Joka on joskus joutunut hakemaan rakennuslupaa Turussa, tietää, miten hankala yksityisen ihmisen hoitaa näitä asioita. Mieleen tulee Speden vanha sketsi, jossa Spede yritti saada jonkinlaisen hakemuksen hyväksytyksi, mutta aina puttui jokin paperi tai kopioita oli liian vähän. Siksi on erittäin hieno asia, että virastoon menee henkilö, joka tuntee käsittelijät ja joka tietää tarkasti, mitä papereita tarvitaan ja miten ne pitää täyttää.

Kun luparuljanssi on hoidettu, voidaan alkaa poraaminen, toivottavasti aika pian vapun jälkeen.

Rakennusaikaiset harmit
Luvassa on melkoista möyrimistä takapihan nurmikolla. Meteliä syntyy ja nurmikko on perunapeltona. Arvioitu porausaika on kaksi viikkoa. Sen jälkeen "nuolemme haavoja" ja odotamme, että pannuhuoneessa alkaa tapahtua - kone on jo tilattu.

Alkuun oli puhetta viikon tauosta lämpimän veden saannissa. Mahdollisuuksia tämän ajan lyhentämiseen on, mutta lienee parasta varautua viikkoon, ettei pety pahasti. Muutenhan nuo pannuhuoneessa tehtävät työt eivät isommin vaikuta asukkaiden elämään. Kylmää vettä saadaan lähes ilman katkoksia.

Kuka osaisi kertoa, miten paljon öljyä vielä tarvitaan?
Yksi harmittavainen juttu on tuo öljyn määrän arvioiminen. Meillähän on maanalainen 10000 litran säiliö, joka puhdistettiin aivan hiljattain, koska öljy pääsi loppumaan ja todettiin, että öljyn tason mittariin ei voinut luottaa täysin, vaan se näytti vielä muutamaa prosenttia, vaikka säiliö oli tyhjä. Otettiin öljyä, mutta sitten päätettiin, että annetaan öljyn mennä aika vähiin ja tarkistetaan mittarin toiminta. Mittarimies tuli, mutta koska säiliössä oli vielä aika paljon öljyä, mittaria ei saatu kalibroiduksi nollatasoon. Sadan prosentin taso saatiin kohdalleen, kun tilattiin täysi tankki öljyä. Nyt tilanne on sellainen, että mittari näyttää nollaa jossakin 1000-2000 litran paikkeilla, mutta kuinka kauan uskallan katsella nollan prosentin lukemaa? Pitääkö hommata kanisteri öljyä loppumisen varalta?

Tilasin aprillipäivänä 2000 litraa öljyä, kun mittari näytti kahta prosenttia. Silloin mittari pompsahti 24 %:iin. Nyt se näyttää jotain 14 %. Voi riittää kesäkuun loppuun. Tai sitten ei.

Tieto lisää tuskaa

Maalämpöpäivä 29.3.2012
Menin suurin odotuksin maalämpöseminaariin. Luvassa oli aikamoinen joukko asiantuntijoita. Olihan siellä luennoitsija monipuolisesti eri aloilta, mutta oikeastaan vahvistusta tuli vain siihen, mitä olin aikaisemminkin kokenut: maalämpöä koskeva "tieto" on enemmän mielipiteitä kuin faktaa. Suurin hyöty seminaarista oli, että ymmärtää suhtautua kaikkeen faktana esitettyyn tietoon entistä epäluuloisemmin. Tässä tapauksessa tuskaa lisää siis epävarma tieto. Tämä ei kuitenkaan muuta sitä tosiasiaa, että siirtyminen öljylämmityksestä maalämpöön kannattaa.

Turun rakennusvalvonta näytti taas kyntensä, kun Anssi Koskiahde sanoi, että hänen mielestään yli kolmen kaivon systeemille pitäisi hakea toimenpideluvan sijasta oikein rakennuslupa. Toivottavasti se oli vitsi tai mies tulee järkiinsä. Kuvittelin, että toimenpidelupa on pienin murheista, mutta Turussa siitä voi tulla murheista suurin.

Ristiriitaista tietoa
Yllätyin kovasti, kun maalämpöpäivillä Golder Associates Oy:n geologi Teppo Arola kertoi vallan erilaista faktaa kallioperän lämpöominaisuuksista kuin v. 2009 ilmestynyt Suomen Ympäristökeskuksen julkaisema Ympäristöopas. Oppaan mukaan vuodenaikojen mukaan lämpötilaltaan vaihtelevan n. 15 m pintakerroksen alapuolella lämpötila nousee alaspäin mentäessä 0,5-1 astetta jokaista sataa metriä kohden. Arola puolestaan kertoi lämpötilan nousevan 2-3,5 astetta sataa mertriä kohden. Tässä on aika merkittävä ero, koska lämpökaivot ovat sentään suunnilleen 200 m syviä. Kysyin Arolalta syytä tähän eroon, mutta vastauksena oli epämääräistä muminaa jostain erikoistapauksesta tai virhetulkinnasta. En ruvennut satapäisen yleisön läsnä ollessa asiaa enempää tivaamaan, kun se ei varmaan siitä olisi selvemmäksi tullut.

Toinen hyvin epämääräinen juttu on lämpökaivojen etäisyys toisistaan. Suositus on 20 m, käytännössä tarjotaan 15 m ja tehdään vaikka 10 m. Kirjavaa on toiminta. Toiminnan kannalta olisi tietenkin tärkeää, että geoterminen energia riittää, eli maaperä ei jäähdy jäähtymistään, kun lämpöä pumpataan maan pinnalle. Kehitys taitaa mennä siihen suuntaan, että suunnittelu siirtyy suunnitteluun erikoistuneille yrityksille ja järjestelmätoimittajat tarjoavat tällaisen suunnitelman mukaan. Silloin tarjouksiakin on helpompi vertailla.

Mielenkiintoista tietoa
Pari mielenkiintoista ja minulle uutta juttua esitettiin seminaarissa. Poraustekniikka on todella kiinnostavaa monessakin mielessä. Olen pitkään ihmetellyt, miten pehmeän pintamaan osuudelle asennettava teräksinen suojaputki saadaan tiivistetyksi kallioreikään esimerkiksi kymmenen metrin syvyydessä. Jostain betonoinnista olen kuullut puhuttavan, mutta kuka sinne syvälle menee betonoimaan pientä putkea pitkin? Asia selvisi. Kun kallio tulee vastaan, porataan teräsputkea varten pari metriä reikää kiinteään kallioon. Sen jälkeen pora otetaan ylös ja putki asetetaan paikalleen. Betonointi tapahtuu siten, että reiän pohjalle pudotetaan pussi, jonka sisällä on jonkinlaista juotosbetonia ja pullo kovetinainetta. Sen jälkeen putkeen työnnetään mäntä, jota painetaan poralla niin, että pussin sisältö menee paineella putken ja kallion väliseen rakoon. Samalla kovetinpullo särkyy ja kovettuminen tapahtuu nopeasti. Sitten voidaankin jatkaa reiän poraamista kallioon.

Mielenkiintoinen on myös poravasara. Se toimii paineilmalla ja kulkee sitä mukaa alaspäin, kun reikää syntyy. Iskut osuvat siis välittömästi porakruunuun. Näin poran pitkän varren vaimennus ei syö vasaran tehoa, kuten tapahtuisi, jos vasaroitaisiin poran varren yläpäätä. Tässä on myös sellainen asia, jota maallikko ei helposti tule ajatelleeksi: kaivon täyttyessä vedellä 200 m:n syvyydessä on n. 20 bar painetta. Siksi poravasaran kompressorin pitää kehittää reilusti korkeampi paine, jotta vasara voisi toimia. Nykyään niistä irtoaa kuulemma 35 bar. Tällä tekniikalla reiän syvyyttä rajoittaa siis hydrostaattinen paine.

Poraustekniikan asiantuntijan, Jouni Salakarin mukaan käytännössä porareikä menee melko pystysuoraan n. 100 m:iin saakka, mutta sen jälkeen reikä alkaa yleensä taipua johonkin suuntaan. Kallioperän kerrostumat vaihtelevat kovuudeltaan ja muilta ominaisuuksiltaan ja ohjaavat kruunua siihen suuntaan, mihin se helpoimmin menee. Ääritapauksessa kruunu voi tulla kurkkimaan takaisin maan pinnalle, jos lähdetään poraamaan jollakin kulmalla.

Energia-avustukset
Turun kiinteistöliikelaitoksen Mika Palmroos vaikutti tolkun mieheltä. Hän esitti aika purevaa kritiikkiä sekä valtiovaltaa että maalämpöyrittäjiä kohtaan ja oli tavallisten ihmisten puolella. Energia-avustuksiin jaettava summa on pienentynyt kolmannekseen edellisvuodesta. Kadun mies ei oikein ymmärrä, että samaan aikaan kun ollaan uusiutuvien energianlähteiden kannalla, romutetaan kaikki sitä suuntausta edistävät järjestelmät. Öljy-yhtiöt taitavat voidella poliitikkoja ainakin yhtä tehokkaasti kuin muita kohteita. Viime vuonna Palmroos oli voinut jakaa rahaa myös maalämpöprojekteihin liittyviin patteriverkoston remontteihin, mutta tänä vuonna rahat eivät riitä lähellekään maksimaalisen 20 % avustuksen jakamiseen, joten hän voi jakaa rahaa vain varsinaisiin maalämpöjärjestelmän hankintoihin. Avustus jäänee 5-10 %:n tietämiin.

Sähkön tarve tuplaantuu

Kysymyksiä sähköstä
Tavallinen pulliainen ei tiedä sähköstä juuri mitään, ja on vaikea saada hyviä vastauksia kun ei osaa tehdä hyviä kysymyksiä. Nyt on päästy sellaiseen käsitykseen, että ilmeisesti sähköt riittävät maalämpöpumpun tarpeisiin. Jos oikein tulkitsin, taloon tulevat johdot on mitoitettu aikanaan 3 x 160 A:n virralle, mikä on myös pääsulakkeiden koko. Nykyään kuitenkin saman kokoista kaapelia vedetään vain 125 A:n virralle, joten nykysäännösten mukaan pääsulakkeiden pitäisi olla kooltaan vähän pienempiä, vain 125 A. Keskus sietäisi jopa 200 A. Joka tapauksessa näyttää vahvasti siltä, että tuota 160 A:n pääsulaketta voidaan pitää maalämpöratkaisun lähtökohtana. Nousukaaviota on korjattu viimeksi vuonna 1974, joten luulisi systeemin olevan suunnilleen ajanmukainen...

Tässä on kai tapahtunut sama kehitys kuin monissa muissakin turvallisuusasioissa: varmuutta nostetaan joidenkin sattuneiden vahinkojen perusteella lisäämällä turvamarginaaleja. Ilmeisesti tässä tapauksessa on todettu, että jatkuva 160 A:n virta saattaa joissakin oloissa saada olevan kokoisen johdon lämpenemään liikaa (kuten Valamon luostarin tomuisessa vintissä). Tulos: käytännössä maksimivirtaa ei esiinny koskaan.

Jos kuitenkin pitää kasvattaa ns. nousujohdon kokoa, kustannuksia tulee 1.600 € liittymämuutoksesta ja lisäksi johdotuksen kustannus, n. 10 €/m.

Seuraavaksi aion kyllä opiskella sähkötekniikkaa!

Uusi sähkösopimus
Aikaisempi sähkösopimus umpeutuu 31.3.2012. Nyt olemme sopineet Turku Energian kanssa uudesta 3-vuotiskaudesta hintaan 4,89 snt/kWh (siirtomaksun päälle). Ensi kesän jälkeen onkin kiinnostavinta seurata sähkön hintakehitystä, kun öljyä ei enää kulu lainkaan (toivottavasti).

Maalämpöprojekti on alkanut

Maalämpö on nykyaikaa

Näyttää siltä, että nykyään järkevin tapa lämmittää asuntoja on käyttää uusiutuvia energianlähteitä. Vanha keksintö, lämpöpumppu, on löydetty uudelleen ja ruvettu käyttämään sitä paitsi jäähdytyksessä myös lämmityksessä. Uusiin asuinrakennuksiin tuskin kukaan enää asentaa perinteistä pannuhuonetta, vaan suurin osa lämmöstä pumpataan maaperästä, vesistöstä tai ilmasta. Pumppaamisessa kuluu energiaa, mutta vain n. kolmasosa siitä, mitä kuluu suorassa sähkö- tai öljylämmityksessä.

Projektin lähtökohdat

Rivitalomme kuluttaa kevyttä polttoöljyä n. 30 tonnia vuodessa. Nykyhinnoilla se tarkoittaa yli 30.000 € rahaa. Öljyn hinta ei näytä olevan laskussa - pikemminkin päin vastoin. Muita LVI-murheita setvittäessä mieleen juolahti kysymys, olisiko tällaiseen 1972 valmistuneeseen taloon teknisesti mahdollista ja taloudellisesti järkevää asentaa maalämpöjärjestelmä. Asiantuntijat sanovat, että ilman muuta on. Investointi on niin kannattava, että syntyneillä säästöillä voidaan kattaa korot ja kuoletukset, eli asumiskustannukset eivät nouse lainkaan, ja kun velat on maksettu, ne laskevat huomattavasti.

Tarjouskyselyt

Markkinoilla on useita toimijoita. Tarjouksia on toistaiseksi kolme, joiden hinta on 150.000 € luokkaa. Kyselimme useampia tarjouksia, ei vain hinnoittelun takia, vaan myös tarpeellisen tiedon saamiseksi. Tähän päivään mennessä on käynyt neljän yrityksen edustajia, ja joka kerta on saatu uusia näkökulmia aiheeseen. Tarvittavat tilat, lämpökaivojen sijoittelu, lupa-asiat, mitoitusperiaatteet, sähkön saanti jne. ovat nousseet esiin. Jotkut toimittajat tulevat selvästi myynti edellä ja kehuvat lämpöpumppujensa erinomaisia ominaisuuksia. Tällaisessa projektissa on kuitenkin erityisen tärkeää kiinnittää huomiota lämpökaivoihin ja keräysputkistoon, koska ne ovat järjestelmän pysyvin perusosa. Lämpöpumppukalusto vanhenee ja aina tulee uutta tekniikkaa, mutta lämmönkeruuputkisto on samalla tavalla lopullinen kuin rakennuksen kivijalka.

Lupa-asiat

Lämpökaivojen poraaminen vaatii tänä päivänä toimenpideluvan. Lupaa varten tarvitaan talon hallituksen tai yhtiökokouksen päätös, kartta tontilla kulkevista johdoista sekä naapurien lausunto. Tähän mennessä olemme saaneet kolmen naapurin lausunnot ja vielä haetaan pari lisää. Samalla tässä tulee tutustuneeksi rajanaapureihin!

Rakentamisen ympäristövaikutukset

Rakennusvaihe
- Rakennusvaiheessa syntyy luonnollisesti melua ja yhteinen piha-alue ei ole asukkaiden käytettävissä.
- Koneet jyristelevät ja nurmikko kärsii, mutta urakkaan kuuluu jälkien siistiminen ja poraustuhkan pois vieminen. Meille jää luultavasti jonkin verran nurmikon paikkaamista.
- Lämpöpumpun asennuksen yhteydessä tulee päivän tai kahden tauko lämpimän veden saantiin. Asennus tapahtuu lämmityskauden ulkopuolella, joten asuntojen lämpötilaan se ei vaikuta.

Valmis järjestelmä
- Lämpökaivoista ja putkilinjoista ei jää mitään näkyviin, vaan kaikki asennukset peittyvät nurmikon alle.
- Lämpöpumppu pitää jonkin verran ääntä, mutta luultavasti vähemmän kuin öljypoltin.
- Järjestelmä käyttää pelkästään sähköä, joten jatkossa aiheuttamamme päästöt rajoittuvat siihen, mitä käyttämämme sähkön tuotannossa syntyy jossakin voimalaitoksessa.

Maalämmön tekniikkaa

Lämmön kerääminen maaperästä

Maan pintakerroksissa lämpötila riippuu ilman lämpötilasta ja routa voi yltää enimmillään noin kahden metrin syvyyteen. Kahta metriä syvemmällä maa on aina sula ja kun mennään noin viiteentoista metriin lämpötila pysyy tasaisesti 5-6 °C:en tietämillä. Syvemmälle mentäessä yhä määräävämmäksi tekijäksi tulee geoterminen energia, jota syntyy radioaktiivisten aineiden hajoamisesta. Sen ansiosta kallioperän lämpötila 200 m:n syvyydessä voi olla jopa 8 °C.

Lämpö kerätään kallioperästä kierrättämällä keruunestettä seitsämässä, n. 200 m syvässä ja halkaisijaltaan 120 mm:n lämpökaivossa. Neste ei kaivosta tullessaan ole lämmintä, mutta oleellista on, että se on lämpimämpää kuin sinne lähtiessään. Oleellista on myös se, että nesteen virtaus on yhtä voimakas kaikissa kaivoissa, tai tarkemmin sanoen kaikista kaivoista otetaan yhtä paljon lämpöä. Kaivojen pitää olla riittävän kaukana toisistaan, jotta geoterminen energia riittää varmasti - suositeltu etäisyys on vähintään 15 m.

Kaivot ovat samanlaisia kuin pohjaveden ottoa varten tehdyt porakaivot. Veden sijasta niistä vain otetaan lämpöä. Lämmön keräämistä varten porareikään syötetään kaksi letkua, joiden alapäät on yhdistetty U:n muotoisella käyrällä. Mutkan kautta neste pääsee palaamaan takaisin maan pintaan. Mutkaan on ripustettu paino, joka asennusvaiheessa vetää letkut alas ja myöhemmin pitää ne tukevasti suorina. Putket ovat kestävää muovia ja liitoskappaleet, kuten U-käyrät, L-käyrät ja suorat jatkeet on kiinnitetty muovihitsauksen avulla.

Maan pinnalla neste johdetaan jakokaivoon, josta menee putket tekniseen tilaan, siis entiseen pannuhuoneeseen. Lämpökaivojen käytännön toteutuksesta voi lukea enemmän alla olevasta linkistä.

http://rototec.fi/assets/site/files/rototec_presentation.pdf

Lämpöpumppu

Porakaivoista saatavalla muutaman asteen lämpöisellä nesteellä ei vielä voida lämmittää mitään. Sen vuoksi tarvitaan lämpöpumppu, joka on samanlainen laite kuin jääkaapin kompressori. Jääkaapissa pumpataan lämpöä kaapin sisältä kaapin takana olevaan lauhdutinputkistoon, josta lämpö haihtuu huoneilmaan, ja jääkaappi viilenee. Maalämmityksessä käytettävä lämpöpumppu toimii täsmälleen samoin, mutta nyt jäähdytetään maaperää ja lämmitetään vettä ja sisätiloja.

Jokainen voi kokea lämpöpumpun toimintaperiaatteen arkisissa toimissa, kuten polkupyörän pumppua käyttäessään. Kiivaasti pumpattaessa suuttimen ympäristö lämpenee selvästi. Tämä johtuu samasta termodynaamisesta ilmiöstä kuin mitä tapahtuu lämpöpumpussa. Toiseen suuntaan ilmiö on havaittavissa, kun esimerkiksi paineilmatyökalujen kompressorin painesäiliötä tyhjennetään säiliön alaosassa olevan venttiilin kautta. Venttiili huurtuu ja jäätyy jopa tukkoon niin, että ilman purkautuminen katkeilee venttiilin jäätyessä ja sulaessa.





Lämpöpumpun toimintaperiaate (Lähde: SYKE - Ympäristöopas)



 Lämpöpumpussa nämä kaksi ilmiötä on yhdistetty siten, että kompressori kierrättää kylmäainetta suljetussa piirissä. Lämmityspuolella kompressori (2) nostaa painetta ja kylmäaine kuumenee. Keruupuolella paisuntaventtili (4) purkaa painetta ja kylmäaine jäähtyy. Höyrystimessä (1) maasta tuotu lämpö siirretään keruunesteestä jäähtyneeseen kylmäaineeseen ja lauhduttimessa (3) lämpö siirretään kuumenneesta kylmäaineesta lämmityspiirin veteen. Näin kompressori tavallaan pumppaa lämpöä keruupuolelta lämmityspuolelle.

Energiataloudesta

Lähes kaikki lämmityksessä tarvittava lämpö tulee maasta, mutta sähköenergiaa tarvitaan kompressorin ja muiden pumppujen tarpeisiin: pumppuja käytetään lämmönkeruunesteen, lämpimän käyttöveden ja patteriveden kierrättämiseen. Talven kylmimpinä päivinä sähköenergiaa kuluu lisälämmön tuottamiseen. Lämpöpumppua ei kannata mitoittaa huippukulutuksen mukaan, koska silloin laitteisto kävisi melkein koko ajan vajaalla teholla, mikä merkitsisi investointia ylimitoitettuun laitteistoon, huonompaa lämpökerrointa ja lämpöpumppujen suurempaa rasitusta tiheämpien pysäytys- ja käynnistyskertojen takia. Kun lämpöpumppu on oikein mitoitettu, sähköä kuluu noin kolmannes siitä, mitä kuluisi suorassa sähkölämmityksessä.

Lämpöpumppujen yhteydessä käytetään termiä lämpökerroin (COP = coefficient of performance). Kyse ei ole hyötysuhteesta, vaan siirretyn energian ja siirtämiseen kuluvan energian suhteesta. Tämä on helppo sekoittaa hyötysuhteeseen, joka kuitenkin tarkoittaa aivan eri asiaa: muutettaessa energiaa muodosta toiseen, esimerkiksi mekaanisesta sähköenergiaksi, hyötysuhde on saadun energian suhde kulutettuun energiaan, mikä on aina alle 1. Lämpökerroin taas voi olla esimerkiksi 3, koska kyse on lämpöenergian siirtämisestä, ei muuntamisesta.